CN101029994A - 彩色显示装置 - Google Patents

Abstract

提供一种滤色器基板，其中实现了在黑色基质上的任何部分处的令人满意的平面度。在本发明中使用的滤色器基板中，平面化层被形成为覆盖具有黑色基质(41)的光屏蔽层(12)和有色层。有色层被分成对应于黑色基质(41)的形状的形状，各个划分的有色层(16R，16G和16B)的边缘与光屏蔽层(12)交叠，这些边缘具有形成在其间的隔开的部分(43)，使得这些边缘彼此相距一定距离，并且平面化层形成在光屏蔽层(12)上以填充这些隔开的部分(43)。

Description

彩色显示装置

技术领域

本发明涉及用于便携式信息装置例如蜂窝式电话或电子个人信息管理器(organizer)、个人计算机的监控器等的彩色液晶显示装置。更具体地说，本发明涉及用于彩色液晶显示装置的滤色器基板和制造该滤色器基板的方法。

背景技术

常规地，作为用于彩色液晶显示装置的滤色器基板，已知的一种是其中三种颜色例如RGB的滤色器以格子形状形成在黑色基质上以防止混色并且被平面化层覆盖。图12是示意性地示出常规条纹状滤色器的局部平面图。正如图中所示，三种颜色的有色层16R′、16G′和16B′沿垂直方向延伸并且均具有条纹形状。如此形成有色层16R′、16G′和16B′使得其侧边缘与黑色基质41的边缘交叠。形成黑色基质41的线的每一宽度比凹槽43′的每一宽度大，并且有色层16R′、16G′和16B′彼此分开。凹槽43′沿垂直方向形成在有色层之间。另一方面，沿垂直方向即凹槽43′延伸的方向，有色层16R′、16G′和16B′被形成以便骑在沿横向延伸的黑色基质41′上，并且因此在有色层骑在黑色基质上的部分处，由于黑色基质和有色层的厚度而存在向上的凸隆起。即使在被平面化膜14′平面化之后，该向上的隆起也不能被充分地平面化(参见以下所参考的图6B)。

因此，在使用滤色器基板的彩色液晶显示装置中，在没有被充分地平面化的部分处，引起液晶的反常取向，其又引起光的泄漏而降低对比度和颜色再现性。此外，与液晶层的厚度相比，在仅存在滤色器的部分处，在滤色器骑在黑色基质上的凸起部分处的液晶层的厚度更小，并且因此在那些部分处以相对低的电压驱动液晶。因此，出现诸如降低的色纯度之类的问题。

应当注意的是，在用于多种颜色的滤色器之间的部分周围，其中凹槽形成在黑色基质上，平面化符合要求并且不出现诸如降低的显示质量的问题。

鉴于降低的显示质量的问题作出本发明，并且本发明的目的是提供在黑色基质的任何部分处都具有通过平面化膜产生的令人满意的平面化的滤色器基板、制造该滤色器基板的方法、和具有该滤色器基板的液晶显示装置。

发明内容

根据本发明，提供用于彩色显示装置的滤色器基板，其包括：具有以格子形状形成的格子状部分的光屏蔽层；被形成为与光屏蔽层部分交叠的三种不同颜色的有色层；以及形成在光屏蔽层和有色层之上的平面化层。有色层被分成与光屏蔽层的格子形状相对应的形状。各个被划分的有色层的外围边缘与光屏蔽层交叠，并且这些外围边缘在其间具有隔开的部分。形成平面化层以便填充这些隔开的部分并且以便与光屏蔽层交叠。

根据本发明，提供制造滤色器基板的方法，其包括：形成具有格子形状的格子状部分的光屏蔽层的第一步骤；形成三种不同颜色的有色层以便与光屏蔽层部分交叠的第二步骤；以及在光屏蔽层和有色层之上形成平面化层的第三步骤。在第二步骤中，三种颜色的有色层被形成以被分成与光屏蔽层的格子形状相对应的形状，并且其外围边缘与光屏蔽层交叠。

附图说明

在附图中：

图1是示意性地示出根据本发明的透射式彩色液晶显示装置的截面图；

图2是示意性地示出根据本发明的反射式彩色液晶显示装置的截面图；

图3是示意性地示出根据本发明的半透射式彩色液晶显示装置的截面图；

图4是在图1、2、和3中示出的滤色器基板的局部放大的平面图；

图5A是图4的局部放大图；

图5B是在图5A的一些部分被省略的情况下的图5A的图；

图6A是在由图4的线B-B表示的范围中沿线A-A的截面图；

图6B是在由图12的线B-B表示的范围中沿线A-A的截面图；

图7A和7B是均示出平面化层的表面形状的示意性放大图；

图8是根据本发明的制造滤色器基板的方法的一部分的流程图；

图9是根据本发明的另一个滤色器基板的局部放大的平面图；

图10是根据本发明的另一个滤色器基板的局部放大的平面图；

图11是根据本发明的另一个滤色器基板的局部放大的平面图；

图12是常规滤色器基板的局部平面图。

具体实施方式

根据本发明的用于彩色显示装置的滤色器基板包括具有以格子形状形成的格子状部分的光屏蔽层、被形成以便与光屏蔽层部分交叠的多种颜色的有色层、以及被形成以便覆盖光屏蔽层和有色层的平面化层。有色层被分成与光屏蔽层的格子形状相对应的形状。各个被划分的有色层的外围边缘与光屏蔽层交叠。特别地，各个被划分的有色层具有形成在其间的隔开的部分。在光屏蔽层之上形成平面化层以便填充这些隔开的部分。

因此，平面化层令人满意地平面化滤色器基板的表面。因此，通过在彩色液晶显示装置上安装滤色器基板，液晶的反常取向降低，光泄漏减少，并且对比度和颜色再现性令人满意。另外，因为液晶层的厚度基本均匀，因此减小了色纯度的降低。为了使这达到更大的程度，可以通过例如使光屏蔽层的宽度更大来使得这些隔开的部分的宽度更大。

此外，格子状部分的格子的交叉可以被形成得比其它部分宽。在这种情况下，在交叉处的隔开的部分可以被形成得比其它隔开的部分宽。此外，光屏蔽层的格子状部分可以被形成以便将对应于一个像素的区域分成三个子区域。在这种情况下，每一个子区域可以被进一步分成多个区域。此外，光屏蔽层可以具有除格子状部分以外的光屏蔽部分，并且有色层可以具有形成在其中作为暴露光屏蔽部分的开口的不连续部分。在这些不连续部分处，有色层被形成以便与光屏蔽部分交叠，并且平面化层被形成在光屏蔽层之上以便填充这些不连续部分。

在该结构中，基板的表面被平面化层令人满意地平面化。为了获得进一步的平面化，可以适当地调整被划分的子区域的数目，并且可以适当地调整光屏蔽部分以及不连续部分的数目、尺寸、形状、和分布。

根据本发明的彩色显示装置具有滤色器基板，其表面被上述的平面化层令人满意地平面化。因此，在应用本发明的彩色液晶显示装置中，液晶的反常取向减少，光泄漏减少，并且对比度和颜色再现性令人满意。另外，因为液晶层的厚度基本均匀，因此减小了色纯度的降低。因此，可以实现高质量的显示。该彩色液晶显示装置可以是任何类型的，包括透射式、反射式、和半透射式类型，并且本发明用在非常宽的应用种类中。

在根据本发明的制造彩色显示装置的方法中，通过形成具有格子形状的格子状部分的光屏蔽层的第一步骤，形成多种颜色的有色层以便与光屏蔽层部分交叠的第二步骤，以及形成平面化层以便覆盖光屏蔽层和有色层的第三步骤，制造了滤色器基板。这样制造的滤色器基板被用来制造彩色显示装置。在第二步骤中，该多种颜色的有色层被形成以被分成与光屏蔽层的格子形状相对应的形状，并且其外围边缘与光屏蔽层交叠并且由此隔开的部分形成在其间。因此，可以制造其表面被平面化层令人满意地平面化的滤色器基板。在应用滤色器基板的彩色液晶显示装置中，液晶的反常取向减少，光泄漏减少，并且对比度和颜色再现性令人满意。另外，因为液晶层的厚度基本均匀，因此减小了色纯度的降低。光刻可以被用作该制造方法。此外，为了使这达到更大的程度，可以在第一步骤等中通过例如使光屏蔽层的宽度更大来使得这些隔开的部分的宽度更大。

此外，在第一步骤中，可以在光屏蔽层中形成除了格子以外的光屏蔽部分，并且，在第二步骤中，可以在该多种颜色的有色层中形成不连续部分作为暴露光屏蔽部分的开口。结果，在这些不连续部分处，该多种颜色的有色层被形成以便与光屏蔽部分交叠。

利用该结构，可以实现具有滤色器基板的彩色显示装置，该滤色器基板的表面被平面化层进一步令人满意地平面化。特别地，在应用本发明的彩色液晶显示装置中，液晶的反常取向减少，光泄漏减少，并且对比度和颜色再现性令人满意。另外，因为液晶层的厚度基本均匀，因此减小了色纯度的降低。为了使这达到更大的程度，可以适当地调整光屏蔽部分以及不连续部分的数目、尺寸、形状、和分布。

此外，第三步骤可以包括：施加第一液体用于形成平面化层以便覆盖光屏蔽层和有色层的施加步骤；使在第一液体覆盖光屏蔽层的部分处以及在其它部分处施加的第一液体齐平的变平步骤；以及在变平步骤之后固定第一液体的固定步骤。结果，可以制造具有滤色器基板的显示装置，该滤色器基板的表面被令人满意地平面化。因此，在应用本发明的彩色液晶显示装置中，液晶的反常取向减少，光泄漏减少，并且对比度和颜色再现性令人满意。另外，因为液晶层的厚度基本均匀，因此减小了色纯度的降低。此外，通过根据第一液体的粘度、隔开的部分的宽度、光屏蔽层和有色层对第一液体的可湿性、环境温度等来适当地调整变平步骤的时间周期，可以进一步增强该效果。

(实例)

以下参考附图描述本发明的实例。图1是该实例的滤色器基板1和具有其的透射式彩色液晶显示装置的截面图。彩色液晶显示装置100包括滤色器基板1、被设置成与滤色器基板1相对的相对基板2、形成在滤色器基板1和相对基板2之间的液晶层3、设置在滤色器基板1的外部的下部起偏振片4、和设置在相对基板2的外部的上部起偏振片5。

滤色器基板1包括由玻璃形成的透明基板11、形成在液晶层3的侧上的透明基板11的表面上的黑色光屏蔽层12、被形成以便基本与光屏蔽层12齐平的滤色器13、作为平面化层的平面化膜14，其是形成在光屏蔽层12和滤色器13之上的顶部涂层、以预定图案形成在液晶层3的侧上的平面化膜14的表面上的透明电极15、以及设置在液晶层3的侧上的透明电极15的表面上由聚酰亚胺(未示出)形成的定向膜。相对基板2包括由玻璃形成的透明基板21、以预定图案形成在液晶层3的侧上的透明基板21的表面上的相对透明电极22、以及设置在液晶层3的侧上的相对透明电极22的表面上的定向膜(未示出)。在这种情况下，液晶层3由下述形成：封装在滤色器基板1和相对基板2之间的液晶31、密封材料32，其用于将液晶31封装在滤色器基板1和相对基板2之间并且用于将滤色器基板1和相对基板2之间的距离设置为预定距离、以及隔离物33，其设置在透明电极15和透明电极22之间用于与密封材料32一起将滤色器基板1和相对基板2之间的距离设置为预定距离。

滤色器基板1、相对基板2、和液晶层3形成显示面板6。起偏振片4和起偏振片5成对地设置以便将显示面板6夹在中间。滤色器13具有分别为光的原色的红(R)、绿(G)、和蓝(B)的有色层16R、16G和16B以便透射的光变成各个有色层16R、16G和16B的颜色。有色层16R、16G和16B的图案沿图1的横向方向周期性地重复多次。应当注意的是，代替红(R)、绿(G)、和蓝(B)，滤色器13可以是品红、黄和青的滤色器。

因为彩色液晶显示装置100是无源液晶显示装置，因此透明电极15被形成为图案中的公共线以便与图1的横向方向交叉，其中有色层16R、16G和16B被周期性地设置。当彩色液晶显示装置100是有源液晶显示装置时，图案化并不是必需的，并且电极的形状可以是它的自然状态，其是利用掩模形成的。

图2是作为另一个实例的反射式彩色液晶显示装置100的截面图。如图中所示，彩色液晶显示装置100不一定必须是如图1中所示的透射类型并且可以是反射类型的。在图1中示出的透射式彩色液晶显示装置100的相同元件用同样的参考标记表示，并且其描述被省略。反射式彩色液晶显示装置100具有作为用于反射来自外部的光的反射层的金属反射膜7，其设置在光屏蔽层12和有色层与透明基板11之间。反射式彩色液晶显示装置100不具有图1中所示的透射式彩色液晶显示装置100的起偏振片4。上部起偏振片5可以另外具有用来形成从金属反射膜7反射的并且不同相的同相光的1/4波长片、和具有散射功能用以防止从金属反射膜7规则反射的光的眩光的层。

图3是作为另一个实例的半透射式彩色液晶显示装置100的截面图。如图3中所示，彩色液晶显示装置100不一定必须是如图1中所示的透射类型或图2中所示的反射类型，并且可以是半透射类型。在图1和图2中示出的彩色液晶显示装置100的相同元件用同样的参考标记表示，并且其描述被适当地省略。半透射式彩色液晶显示装置100的金属反射膜7具有通过除去对应于有色层16R、16G、和16B的部分的一部分而在其中形成的孔71。这使得有色层16R、16G、和16B起反射部分和透射部分的作用。

在具有那些结构的彩色液晶显示装置100中，光屏蔽层12、滤色器13、平面化膜14、和透明电极15以类似的图案形成。在这点上，滤色器基板1的结构为所有的彩色液晶显示装置100所共有。

图4是其中光屏蔽层12和有色层由公共结构形成的图案的一部分的放大的平面图。图4的横向方向对应于图1到图3的横向方向。应当注意的是，当从图4的前侧观看时，光屏蔽层12的黑色基质41实际上通过有色层16R、16G、和16B观看为黑色，并且因此有色层16R、16G、和16B的边缘不能被看见。然而，为了方便，图4示出黑色基质41好像黑色基质41被有色层16R、16G、和16B覆盖以便整个滤色器被清楚地看见。在以下所参考的图5、9和11中同样是这样。

光屏蔽层12具有作为以格子形状形成的格子状部分的黑色基质41。黑色基质41防止通过有色层16R、16G、和16B的光的混色。滤色器13的有色层16R、16G、和16B对应于黑色基质41的形状，并且是矩形的，以及在几何学上类似于黑色基质41的内外围边缘的形状并且被形成为岛状以便彼此隔开。

图5是由图4的参考数字42表示的区域的放大的平面图。图5A是简单放大的区域42的平面图，而图5B是在有色层16G和16B的一部分被省略的情况下的区域的放大图。在图5中，虚线示出位于图5中有色层之下的黑色基质41的轮廓。如图中所示，有色层16R、16G、和16B被如此形成使得其外围边缘骑在黑色基质41的边缘上以便与黑色基质41交叠。形成光屏蔽层12和有色层16的交叠部分的目的是防止有缺陷的像素等。有色层16R、16G、和16B的外围边缘彼此分开，并且作为隔开的部分的凹槽43沿垂直和横向方向以与黑色基质41的形状相对应的格子形状形成。形成黑色基质41的线的宽度比凹槽43的宽度大。

如图4中所示，一组有色层16R、16G、和16B形成对应于一个像素的区域44。在图4中，仅示出两个沿垂直方向设置的区域44，但是滤色器基板1具有沿图4中的垂直和横向方向的多个区域44。图4示出两个这种沿垂直方向设置的区域44，每一个由一组有色层16R、16G、和16B以及将这些有色层隔开的黑色基质41形成并且每一个对应于一个像素。该两个区域44被黑色基质41横向分成两个。黑色基质41进一步将区域44的每一个分成三个子区域45，其分别对应于由有色层16R、16G、和16B形成的红(R)、绿(G)、和蓝(B)。子区域45的每一个被称作点。

如上所述，有色层16R、16G、和16B是矩形，换句话说，是条状的，其在几何学上类似于被分成子区域45的黑色基质41的内外围边缘的形状。如上所述，在图12中示出的常规滤色器中，因为有色层16R′、16G′、和16B′被形成为骑在黑色基质41′上，在那些部分处，如图6B中所示，由于黑色基质41′和有色层的厚度而存在向上的凸隆起。因此，即使提供平面化膜14′，也不能充分地平面化向上的隆起。在这种情况下，图6是示出黑色基质与有色层交叠的部分的示意图。图6A是在图4中的B-B的范围中沿线A-A的截面图而图6B是在图12的线B-B表示的范围中沿线A-A的截面图。

因此，在包括常规滤色器基板的彩色液晶显示装置中，在没有被充分平面化的部分处，引起液晶的反常取向，其又引起光的泄漏而降低对比度和颜色再现性。此外，与液晶层的厚度相比，在仅存在有色层的部分处，在有色层骑在黑色基质上的凸起部分处的液晶层的厚度更小，并且因此在那些部分处以相对低的电压驱动液晶。因此，出现诸如降低的色纯度的问题。

因此，在滤色器基板1中，如上所述，滤色器13被如此形成使得对于每种颜色在有色层之间的黑色基质41上的所有部分处形成凹槽43。因此，如图6A中所示，平面化膜14被形成在黑色基质41之上以便填充凹槽43。与图6B中所示的常规平面化膜14′的表面相比，以更平缓的形状形成平面化膜14的表面，并且因此不再出现这些问题。

平面化膜14的表面形状和平面化膜14′的表面形状之间的比较被详细描述。图7和表1示出平面化膜14和14′的表面形状的测量结果。图7A和7B分别是如以下所述的被放大的平面化膜14和14′的表面形状的示意图。在图7中，垂直轴代表平面化膜14和14′的表面的高度，而横轴代表距黑色基质41或41′的距离。例如，图7A和7B的垂直方向和横向方向分别对应于图6A和6B的垂直和横向方向。在图7A和7B中，用虚线表示的位置分别对应于沿黑色基质41和41′的宽度方向的中心位置。与图6中的垂直轴尺度相比图7中的垂直轴尺度被放大了，而与图6中的横轴尺度相比图7中的横轴尺度被减小了，因此分别放大了平面化膜14和14′的表面形状。实际上，平面化膜14和14′的表面形状处于一个图案，其中在图7A和7B中示出的表面形状分别沿横向方向重复。

[表1]

                                                                      [单位：μm]

	实例			时比实例
							样品编号	1	2	3	4	5	6
R线	0.06	0.02	0.04	0.11	0.16	0.16
							G线	0.02	0.05	0.03	0.15	0.16	0.17
B线	0.07	0.05	0.02	0.17	0.14	0.16
							平均值	0.04			0.15

在表1中，各个值代表平面化膜的图7中示出的峰值位置和底部位置之间的高度差。在表1中，实例的每一项对应于在图7A中示出的平面化膜14的表面的高度差，而对比实例的每一项对应于在图7B中示出的平面化膜14′的表面的高度差。在这种情况下，黑色基质41的厚度是1.2μm，有色层16R、16G、和16B的厚度是1.3μm，平面化膜14的膜厚度是2.8μm，以及膜厚度测量仪DETAK(商标名称)被用于进行测量。应当注意的是，从光屏蔽和颜色重现性的观点，黑色基质41和各个有色层16R、16G、和16B被形成为具有0.5到1.5μm的膜厚度。如表1中所示，与常规的0.15μm的平均值相比，高度差的平均值减小到0.04μm，这是极其大的改善。

可以获得这种极其大的改善，因为在形成光屏蔽层12和有色层16之后在光屏蔽层12和有色层16上形成平面化膜14的步骤中，被施加用于形成平面化膜14的液体流入以填充凹槽43，并且因此通常形成如图7B中示出的峰值的部分如图7A中所示向内弯曲。接着，参考图8描述制造作为本发明的实例的滤色器基板1的方法，图8是该制造方法的一部分的流程图。

在形成光屏蔽层12、有色层16、和平面化膜14时，首先，如图8中所示，执行清洗基板的步骤(S1)。在这种情况下，在清洗基板的步骤时的清洗在图1中所示的透射式彩色液晶显示装置的情况下是关于透明基板11执行的，在图2中所示的反射式彩色液晶显示装置的情况下是关于具有形成在其上的金属反射膜7的透明基板11执行的，并且在图3中所示的半透射式彩色液晶显示装置的情况下是关于具有形成在其上的具有孔71的金属反射膜7的透明基板11执行的。

应当注意的是，通过真空膜形成方法例如溅射方法或真空沉积方法将金属反射膜7形成得足够厚以防止光通过其中。为了充分地屏蔽光，金属反射膜7的膜厚度至少是0.10μm。在金属反射膜7由铝或铝合金制成时，该膜厚度通常为大约0.125μm。在金属反射膜7由银或银合金制成时，该膜厚度通常为大约0.10μm。

通过图案化金属反射膜7形成孔71以便通过光刻并且通过借助蚀刻除去预定的部分形成反射部分和透射部分。

在清洗基板的步骤(S1)之后，执行抗蚀剂涂敷(S2)。在这种情况下，施加液体光致抗蚀剂。光致抗蚀剂是散布了颜料的抗蚀剂，根据要形成的层的颜色，即对于光屏蔽层12来说是黑色，以及对于滤色器13的有色层16R、16G、和16B来说是R、G、和B，其是与颜料相混合的光敏丙烯酸树脂等。

在抗蚀剂涂敷(S2)之后，执行预烘焙(S3)。然后，以预定的图案执行曝光(S4)以固化抗蚀剂，执行显影(S5)以除去没有固化的抗蚀剂，并且在230℃执行后烘焙(S6)以完全固定该液体。

以该顺序重复四次步骤S1到S6以便通过光刻形成光屏蔽层12和有色层16R、16G、和16B。在图8中，BM代表光屏蔽层12、R代表红色有色层16R、G代表绿色有色层16G、并且B代表蓝色有色层16B。

在执行步骤S1到S6以形成光屏蔽层12(第一步骤)时，执行图案化的曝光以便形成黑色基质41。在执行步骤S1到S6以形成有色层16R、有色层16G、和有色层16B(第二步骤)时，执行图案化的曝光以便分别在预定位置处形成以上所述的岛状形状和凹槽43。

在重复四次步骤S1到S6以形成光屏蔽层12和三种颜色的有色层之后，为了形成平面化膜14(第三步骤)，清洗基板(S7)，并且然后，液态热固性丙烯酸树脂或丙烯酸树脂和环氧树脂的合成树脂被用来执行施加步骤，即用于形成顶部涂层(S8)。形成顶部涂层以便覆盖光屏蔽层12和有色层16。然后，液态树脂填充凹槽43，并且，为了使液态树脂覆盖光屏蔽层12的部分，即在凹槽43的外围上的部分，与其它部分例如仅有色层16R、16G、和16B的部分齐平，执行变平步骤(S9)。在变平步骤中，根据树脂的粘度、凹槽43的宽度、光屏蔽层12和滤色器13对树脂的可湿性、环境温度等适当地执行变平，并且等待直到经过预定的时间周期为止以便获得如图7A和表1中所示的令人满意的状态。

在变平步骤(S9)执行适当的变平之后，为了将树脂固定在该状态，执行后烘焙(S10)以形成平面化膜14。平面化膜14不仅使光屏蔽层12和滤色器13齐平，也保证了图案化透明电极15的粘附性和抵抗力。

在形成该平面化膜14之后，借助膜形成法来形成透明电极15(S11)。通过溅射形成透明电极15以便具有期望的膜厚度和期望的电阻特性。作为透明电极15，使用由铟(In)锡(Sn)氧化物形成的导电材料。此外，通过胶版印刷形成定向膜以形成滤色器基板1。

这样，形成了滤色器基板1。滤色器基板1被用来形成图1到3中示出的彩色液晶显示装置100。特别地，通过在透明基板21上与透明电极15相似地形成透明电极22，形成相对基板2。通过散射方法均匀地分布隔离物33，通过丝网印刷形成密封材料32，滤色器基板1和相对基板2彼此接合，并且液晶31被注入在滤色器基板1和相对基板2之间形成的空间中以形成液晶层3，由此形成彩色液晶显示装置。在适当的时刻，分别在滤色器基板1和相对基板2上形成起偏振片4和5。

因此，在具有上述的滤色器基板1的彩色液晶显示装置中，由于该滤色器基板1的表面被平面化膜14令人满意地平面化，因此液晶31的反常取向减少，并且因此光泄漏减少，并且对比度和颜色再现性令人满意。另外，因为液晶层3的厚度基本均匀，因此减小了色纯度的降低，并且因此整个图像被令人满意地显示。

正如已经描述的，可以利用平面化膜14令人满意地执行平面化，因为在形成平面化膜14时，用来形成平面化膜14的树脂注入以便填充凹槽43。因此，凹槽43的面积或体积越大，流入的树脂的量变得越多，并且因此平面化被更令人满意地执行。然而，如果将凹槽43的深度变大，则滤色器13的不均匀性或粗糙度会由于凹槽43本身的大深度而变得更大，其不是优选的。因此，为了使流入的树脂的量更大，优选使凹槽43的面积更大。然而，如果形成滤色器13的区域被做得更小并且光屏蔽层12和滤色器13交叠的区域的数目变小以便使凹槽43的面积更大，则更易于产生有缺陷的像素等。因此，为了使凹槽43的面积更大，优选使光屏蔽层12的面积更大。

图9是考虑上述根据另一个实例的其中形成光屏蔽层12和有色层16的图案的局部平面图。代替在图4中示出的其中形成光屏蔽层12和有色层16的图案，可以在滤色器基板1中采用在图9中示出的其中形成光屏蔽层12和有色层16的图案。在图9中，与图4中所示的情况类似，两个区域44均由一组有色层16R、16G、和16B以及将它们分开的黑色基质41形成，并且与一个像素相对应的每一个沿垂直方向设置。该两个区域44被黑色基质41分成顶部和底部。

在这种情况下，黑色基质41的格子交叉的光屏蔽层12的部分46被形成得比其它部分宽，并且分别将有色层16R、16G、和16B的四个角切割成锥形形状。这种结构使得凹槽43的面积更大并且使得流入的用来形成平面化膜14的树脂的量更大，并且平面化膜14的表面更容易被平面化。

图10是考虑上述根据另一个实例的其中形成光屏蔽层12和有色层16的图案的局部平面图。代替在图4和9中示出的其中形成光屏蔽层12和有色层16的图案，可以在滤色器基板1中采用在图10中示出的其中形成光屏蔽层12和有色层16的图案。在图10中，两个区域44均对应于沿垂直方向设置的一个像素。该两个区域44被黑色基质41分成顶部和底部。

在这种情况下，光屏蔽层12的黑色基质41将设置成图10中的两行和三列的子区域45的每一个平均地分成沿垂直方向的三个以子划分这些子区域。通过子划分获得的最小单元被称作子点或子像素，其在图中被示为区域45′。有色层16R、16G、和16B的形状对应于区域45′中的每一个的形状，并且是矩形的，以及在几何学上类似于黑色基质41的内边缘的形状以便其边缘与黑色基质41交叠。

通过这样借助黑色基质41子划分各个有色层16R、16G、和16B，可以增加凹槽43的面积。通过增加凹槽43的面积，增加了流入的用来形成平面化膜14的树脂的量，并且使平面化膜14的表面更容易平面化。利用凹槽43的这种形状，由于凹槽43的分布更均匀，树脂更均匀地流入，因此平面化被更均匀地执行，并且因此平面化膜14的表面的平面化被令人满意地执行。

图11是考虑上述根据另一个实例的其中形成光屏蔽层12和有色层16的图案的局部平面图。代替在图4、9和10中示出的其中形成光屏蔽层12和有色层16的图案，可以在滤色器基板1中采用在图11中示出的其中形成光屏蔽层12和有色层16的图案。在图11中，与图4中所示的情况类似，两个区域44均由一组有色层16R、16G、和16B以及将它们分开的黑色基质41形成，并且与一个像素相对应的每一个沿垂直方向设置。该两个区域44被黑色基质41分成顶部和底部。在这种情况下，光屏蔽层12具有独立于黑色基质41的其它的光屏蔽部分47。光屏蔽部分47具有正方形的形状并且被设置在各个子区域45的中间。

在这种情况下，形成有色层16R、16G、和16B使得它们的边缘如同在黑色基质41的情况下那样与光屏蔽部分47交叠。然而，为了增加流入的用来形成平面化膜14的树脂的量，形成被形成为与光屏蔽部分47交叠的有色层16R、16G、和16B使得光屏蔽部分47的表面的中心部分形成暴露于平面化膜14的不连续部分48。因此，以与具有黑色基质41和不连续部分48的光屏蔽层12的形状相对应的形状形成有色层16R、16G、和16B。

由于不连续部分48以及凹槽43，暴露于平面化膜14的光屏蔽层12的面积变得更大，并且因此增加了流入的用来形成平面化膜14的树脂的量，并且平面化膜14的表面更容易被平面化。利用凹槽43的这种形状，由于暴露于平面化膜14并且通过凹槽43形成的部分和不连续部分48的分布更均匀，树脂更均匀地流入，因此平面化被更均匀地执行，并且因此平面化膜14的表面的平面化被令人满意地执行。

在形成这种图案时，在以上所提及的第一过程中，即在关于光屏蔽层12的S1到S6中，执行图案化以便除了形成黑色基质41之外还形成光屏蔽部分47，并且在第二过程中，即在关于滤色器13的S1到S6中，执行图案化使得有色层16R、16G、和16B如上所述与光屏蔽部分47交叠，并且使得光屏蔽部分47暴露于平面化膜14。换句话说，执行图案化使得不连续部分48形成。

此外，在变平步骤(S9)中，除了如上所述通过凹槽43变平之外，还根据树脂的粘度、不连续部分48的形状和面积、光屏蔽层12和有色层16对树脂的可湿性、环境温度等适当地执行变平，使得用来形成平面化膜14的树脂填充不连续部分48并且使得与不连续部分48交叠的部分，即在不连续部分48的外围上的部分，与其它的部分例如仅有色层16R、16G、和16B的部分齐平。其后，经过预定的时间周期以便获得类似于如图7A和表1中示出的状态的令人满意的状态。

凹槽43和不连续部分48优选增加了暴露于平面化膜14的光屏蔽层12的面积，并且它们的分布优选尽可能地均匀。考虑到以上所述的，在实现该目的的范围内，光屏蔽部分47和不连续部分48可以是任何形状，包括正方形、矩形、和圆形，并且它们的数目并不限于两个并且可以是一个或三个或更多。可以分别形成光屏蔽部分47和不连续部分48以从黑色基质41延伸到凹槽43。在子区域45具有设置在其中的多个区域45′的范围内，包括在子区域45中的区域45′的数目并不限于三个，并且可以是两个或四个或更多。

在实现上述目的的范围内，可以将整个黑色基质41变宽，并且可以适当地组合图9到11中示出的图案和上述的其它图案。然而，如果光屏蔽层12的面积太大，则流入的树脂的量变得太大，并且出现例如对平面化的不利影响和显示屏幕变暗的问题。因此，优选光屏蔽层12的面积与由所有对应于一个像素的区域形成的图像显示区域的面积的比率保持在7到8％。

如上所述，根据本发明，改善了在滤色器基板的光屏蔽层和有色层上形成的平面化层的平面度。因此，通过在彩色液晶显示装置上安装滤色器基板，液晶的反常取向减少，光泄漏可以减少，并且对比度和颜色再现性令人满意。另外，因为液晶层的厚度基本均匀，因此可以抑制色纯度的降低。

此外，根据本发明的制造滤色器基板的方法，可以制造其表面被令人满意地平面化的滤色器基板。因此，液晶的反常取向减少，光泄漏可以减少，并且对比度和颜色再现性令人满意。另外，因为液晶层的厚度基本均匀，因此可以抑制色纯度的降低。

Claims (7)

1.一种彩色显示装置，包括：

具有以格子形状形成的格于状部分的光屏蔽层；

被形成为与光屏蔽层交叠的多种颜色的有色层；以及

被形成为覆盖光屏蔽层和有色层的平面化层，其中：

有色层被分成与光屏蔽层的格子形状相对应的形状；

各个被划分的有色层的边缘与光屏蔽层部分交叠，并且这些边缘具有形成在其间的隔开的部分使得这些边缘彼此分开；以及

平面化层形成在光屏蔽层之上以便填充这些隔开的部分。

2.根据权利要求1的彩色显示装置，其中：

格子状部分的格子的交叉被形成得比其它部分宽；以及

在交叉处的隔开的部分被形成得比其它隔开的部分宽。

3.根据权利要求1的彩色显示装置，其中光屏蔽层的格子状部分被形成以将对应于一个像素的区域分成分别对应于三种颜色的三个子区域，并且这些子区域的每一个被分成多个区域。

4.根据权利要求1的彩色显示装置，其中：

光屏蔽层具有除格子状部分之外的光屏蔽部分；

有色层具有形成在其中作为暴露光屏蔽部分的开口的不连续部分，并且在这些不连续部分处，有色层被形成为与光屏蔽部分交叠；以及

平面化层形成在光屏蔽层之上以便填充不连续部分。

5.一种使用滤色器基板制造彩色显示装置的方法，包括：

形成具有格子形状的格子状部分的光屏蔽层的第一步骤；

形成多种颜色的有色层以便与光屏蔽层部分交叠的第二步骤；以及

形成平面化层以便覆盖光屏蔽层和有色层以制造滤色器基板的第三步骤，

其中，在第二步骤中，该多种颜色的有色层被分成与光屏蔽层的格子形状相对应的形状，并且被形成使得其边缘与光屏蔽层交叠并使得隔开的部分形成在有色层之间。

6.根据权利要求5的制造滤色器基板的方法，其中：

第一步骤包括在光屏蔽层中形成除了格子之外的光屏蔽部分；以及

第二步骤包括在该多种颜色的有色层中形成不连续部分作为暴露光屏蔽部分的开口，以便由此形成该多种颜色的有色层以在这些不连续部分处与光屏蔽部分交叠。

7.根据权利要求5的制造彩色显示装置的方法，其中第三步骤包括：

施加用于形成平面化层以便覆盖光屏蔽层和有色层的第一液体的施加步骤；

使在与光屏蔽层交叠的第一液体的部分处和在其其它部分处施加的第一液体齐平的变平步骤；以及

在变平步骤之后固定第一液体的固定步骤。

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